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LED 灯具技术及特性
所谓的 LED 灯具,顾名思义,是指灯具产品采用 LED (Light-emitting Diode,发光二极管) 技术作为主白光LED灯具要的发光源。LED 是一种固态的半导体组件,其利用电流顺向流通到半导体 p-n 结耦合处,再由半导体中分离的带负电的电子与带正电的电洞两种载子相互结合后,而产生光子发射,不同种类的 LED 能够发出从红外线到蓝光之间、与紫光到紫外线之间等不同波长的光线。近几年的新发展则是在 蓝光 LED 上涂上萤光粉,将蓝光 LED 转化成白光 LED 产品。此项操作一般需要搭配驱动电路(LED Driver) 或电源供应器 (Power Supply),驱动电路或电源供应器的主要功能就是将交流电压转换为直流电源,并同时完成与 LED 相符合的电压和电流,以驱动相配合的组件。
LED 灯具的灯泡体积小、重量轻,并以环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎,且亮度衰减周期长,所以其使用寿命可长达 50,000-100,000小时,远超过传统钨丝灯泡的 1,000 小时及萤光灯管的10,000 小时。由于 LED 灯具的使用年限可达 5 ~10 年,所以不仅可大幅降低灯具替换的成本,又因其具有极小电流即可驱动发光的特质,在同样照明效果的情况下,耗电量也只有萤光灯管的二分之一,因此 LED 也同时拥有省电与节能的优点。 不过因为 LED 的部分技术尚嫌不足,所以起初使用在灯具上的缺点包括光品质 (演色性、 一致性、色温) 较差、散热不易、且价格偏高,而其中不当的散热,则会导致 LED 灯具的亮度及电路零组件使用寿命加速衰减。制造技术突飞猛进,上述缺点,包括 LED 的热阻逐渐降低、光品质也在提升中。2008 年,除了 LED 冷白光的发光效率已达到 100 Lm/W,而 LED 暖白光的发光效率,预计在 2010 年,也可从 70 Lm/W 提高至 100 Lm/W。与其它通用光源相较,钨丝灯泡约 15 Lm/W、萤光日光灯约 45~60 Lm/W、HID 灯约 120~150 Lm/W,LED 的发光效率显然已渐具优势;以下是针对 LED 及其它常见灯具的灯性比较:
照明方式特点
白光 LED 热源少、操作环境广、小型化、耐震动、光束集中
日光 (萤光) 灯 萤光灯省电、但废弃物易碎有gong污染等问题
白炽钨丝灯泡 低效率、高耗电、寿命短、易碎
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LED光源有哪些优点
LED作为一个发光器件,之所以备受人们关注,是有其较其他发光器件优越的方面,归纳起来LED有下列一些优点:
(1) 工作寿命长:LED 作为一种导体固体发光器件,较之其他发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如用LED替代传统的汽车用灯,那么它的寿命将远大于汽车的寿命,具有终身不用修理与更换的特点。
(2) 耗电低:LED是一种低压工作器件,因此在同等亮度下,耗电最xiao,可大量降低能耗。相反,随着今后工艺和材料的发展,将具有更高的发光效率。人们作过计算,假如日本的照明灯具全部用LED替代,则可减少二座大型电厂,从而对环境保护十分有利。
(3) 响应时间快:LED一般可在几十毫秒(ns)内响应,因此是一种告诉器件,这也是其他光源望尘莫及的。采用LED制作汽车的高位刹车灯在高速状态下,大提高了汽车的安全性。
(4) 体积小,重量轻、耐抗击:这是半导体固体器件的固有特点。彩LED可制作各类清晰精致的显示器件。
(5) 易于调光、调色、可控性大:LED 作为一种发光器件,可以通过流过电流的变化控制亮度,也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。因此用LED组成的光源或显示屏,易于通过电子控制来达到各种应用的需要,与IC电脑在兼容性无比毫困难。另外,LED光源的应用原则上不受窨的限制,可塑性极强,可以任意延伸,实现积木式拼装。目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属。
(6)用LED 制作的光源不存在诸如水shui银、铅等环境污染物,不会污染环境。因此人们将LED光源称为“绿色”光源是受之无愧的。
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